Optiset anturit. Valovastukset MK-piireissä. Kuinka käyttää valovastuksia, valodiodeja ja fototransistoreita Katuvalaistuksen fotovastuksia Arduinossa

1. Phototoresist: http://ali.ski/5GDvP7
2. Diodit ja vastukset: http://fas.st/KK7DwjyF
3. Kehityslautakunta: http://ali.ski/rq8wz8
4. Arduino uno: http://ali.ski/gC_mOa

Tässä opetusohjelmassa yhdistämme valovastuksen Arduinoon. joka ohjaa sisäänrakennettua LEDiä.

Valovastus: Valovastusten vastus pienenee valolle altistuessaan ja kasvaa pimeässä. Valovastukset ovat helppokäyttöisiä, mutta reagoivat melko hitaasti valotason muutoksiin ja niillä on erittäin alhainen hyötysuhde. tarkkuus. Tyypillisesti valovastusten resistanssi voi vaihdella 50 ohmista päivänvalossa yli 10 megaohmiin pimeässä.

Yhdistämme itse fotovastuksen maahan 10 kOhm vastuksen kautta ja yhdistämme saman jalan Arduinon analogiseen nastaan ​​A0, valovastuksen toinen haara kytketään 5 voltin Arduinoon. Kaikki tämä näkyy selvästi artikkelin alussa olevassa kaaviossa.

Kun olet yhdistänyt valovastuksen oikein Arduinoon, sinun on kopioitava alla oleva koodi, liitettävä se Arduino ide -ohjelmaan ja ladattava kaikki tämä ohjelmakoodi Arduinoon.

Int PhotosensorPin = A0; //Ilmoita nasta, johon valovastus on kytketty unsigned int sensorValue = 0; //Määritä muuttuja arvojen tallentamiseksi. void setup() ( pinMode(13, OUTPUT); Serial.begin(9600); ) void loop() ( sensorValue = analogRead(PhotosensorPin); // Lue arvot valovastuksen if(sensorValue)<700) digitalWrite(13, HIGH); //Включаем else digitalWrite(13, LOW); // Выключаем Serial.print(sensorValue, DEC); //Вывод данных с фоторезистора (0-1024) Serial.println(""); delay(500); }

Kun olet ladannut ohjelmakoodin Arduinoon, sinun on avattava porttimonitori.

Nyt, jos valo osuu valovastukseen ja sisäänrakennettu LED sammuu, peitä fotovastus kädelläsi ja näet, että jossain vaiheessa LED syttyy! Voit myös nähdä porttimonitorin valovastuksen arvon muutokset.

Esittely valovastuksen toiminnasta näkyy alla olevassa videossa.

Video:

Valoanturi on laite, jonka avulla laitteemme voi arvioida valon tasoa. Miksi tällaista anturia tarvitaan? Esimerkiksi katuvalaistusjärjestelmä sytyttää lamput vain yön saapuessa kaupunkiin. Toinen valoantureiden sovellus on havaita esteitä labyrintin läpi kulkevalle robotille. Tai linjan havaitseminen robottiseuraajan (LineFollower) avulla. Mutta näissä kahdessa tapauksessa käytetään erityistä valonlähdettä yhdessä valoanturin kanssa. Aloitamme yksinkertaisella esimerkillä ja yhdistämme yhden yleisimmistä antureista - valovastuksen - Arduino Uno -mikrokontrolleriin. Kuten nimestä voi päätellä, valovastus on vastus, joka muuttaa vastustaan ​​riippuen siihen osuvasta valosta. Tämä radioelementti näyttää tältä: Valovastukset eroavat resistanssialueella. Esimerkiksi:

• VT83N1 - 12-100 kOhm;
• VT93N2 - 48-500 kOhm.

1. Yhteys

Asettelun ulkonäkö

2. Ohjelma

Asunnon, talon tai kadun valaistuksen automatisointi saavutetaan valoreleiden avulla. Jos se on määritetty oikein, se sytyttää valon pimeän tullessa ja sammuu päivänvalossa. Nykyaikaisissa laitteissa on asetus, jonka avulla voit asettaa liipaisimen valaistustason mukaan. Ne ovat olennainen osa "älykkään kodin" järjestelmää ja kantavat merkittävän osan omistajien vastuista. Valokuvarelepiiri sisältää ensinnäkin vastuksen, joka muuttaa vastusta valon vaikutuksesta. Se on helppo koota ja konfiguroida omin käsin.

Toimintaperiaate

Valoreleen kytkentäkaavio sisältää anturin, vahvistimen ja valonjohdon PR1 muuttaa vastusta valon vaikutuksesta. Samalla sen läpi kulkevan sähkövirran suuruus muuttuu. Signaalia vahvistetaan komposiittitransistorilla VT1, VT2 (Darlington-piiri), ja se menee toimilaitteeseen, joka on K1.

Pimeässä valoanturin vastus on useita mOhmeja. Valon vaikutuksesta se pienenee useisiin kiloohmeihin. Tässä tapauksessa transistorit VT1, VT2 avautuvat, jolloin rele K1 kytkeytyy päälle, joka ohjaa kuormituspiiriä koskettimen K1.1 kautta. Diodi VD1 ei päästä itseinduktiovirtaa läpi, kun rele on kytketty pois päältä.

Yksinkertaisuudestaan ​​huolimatta kuvarelepiiri on erittäin herkkä. Sen asettamiseksi vaaditulle tasolle käytetään vastusta R1.

Syöttöjännite valitaan releparametrien mukaan ja se on 5-15 V. Käämivirta ei ylitä 50 mA. Jos sitä on tarpeen lisätä, voidaan käyttää tehokkaampia transistoreita ja releitä. Valoreleen herkkyys kasvaa syöttöjännitteen kasvaessa.

Valovastuksen sijasta voit asentaa valodiodin. Jos tarvitaan anturia, jolla on lisätty herkkyys, käytetään valotransistoreilla varustettuja piirejä. Niiden käyttö on suositeltavaa sähkön säästämiseksi, koska perinteisen laitteen minimivaste on 5 luksia, kun ympäröivät esineet ovat vielä erotettavissa. Kynnys 2 luksia vastaa syvää hämärää, jonka jälkeen pimeys laskeutuu 10 minuuttia myöhemmin.

Valotusrelettä kannattaa käyttää myös manuaalisella valaistuksen ohjauksella, sillä valon voi unohtaa sammuttaa ja anturi "hoittaa" tämän itse. Se on helppo asentaa ja hinta on melko edullinen.

Valokennojen ominaisuudet

Valokuvareleen valinta määräytyy seuraavien tekijöiden perusteella:

• valokennojen herkkyys;
• syöttöjännite;
• kytkentäteho;
• ulkoinen ympäristö.

Herkkyys määritellään tuloksena olevan valovirran ja ulkoisen valovirran suhteena ja mitataan yksikössä μA/lm. Se riippuu taajuudesta (spektri) ja valon intensiteetistä (integraali). Valaistuksen ohjaamiseksi jokapäiväisessä elämässä viimeinen ominaisuus on tärkeä kokonaisvalovirrasta riippuen.

Nimellisjännite löytyy laitteen rungosta tai mukana tulevasta asiakirjasta. Ulkomaisilla laitteilla voi olla erilaiset syöttöjännitestandardit.

Sen koskettimien kuormitus riippuu niiden lamppujen tehosta, joihin valokuvarele on kytketty. Valaistusvalorelepiirit voivat tarjota lamppujen suoran kytkemisen anturin koskettimien tai käynnistimien kautta, kun kuormitus on korkea.

Ulkona hämäräkytkin on sijoitettu tiiviin läpinäkyvän kannen alle. Se suojaa kosteudelta ja sateelta. Kylminä aikoina työskennellessä käytetään lämmitystä.

Tehdasvalmisteiset mallit

Aikaisemmin kuvarelepiiri koottiin käsin. Nyt tämä ei ole välttämätöntä, koska laitteet ovat halpentuneet ja toiminnallisuus on laajentunut. Niitä ei käytetä vain ulko- tai sisävalaistukseen, vaan myös kasvien kastelun, ilmanvaihtojärjestelmien jne ohjaamiseen.

1. Valokuvarele FR-2

Tehdasvalmisteisia malleja käytetään laajalti automaatiolaitteissa esimerkiksi katuvalaistuksen ohjaamiseen. Voit usein nähdä päivällä palavan valot, jotka olet unohtanut sammuttaa. Valotunnistimilla ei tarvita manuaalista valaistuksen ohjausta.

Teollisesti valmistettua valorelepiiriä fr-2 käytetään katuvalaistuksen automaattiseen ohjaukseen. Rele K1 on myös täällä. FSK-G1-valovastus vastuksilla R4 ja R5 on kytketty transistorin VT1 kantaan.

Virta syötetään yksivaiheisesta 220 V verkosta, kun valaistus on alhainen, FSK-G1:n resistanssi on suuri eikä VT1:een perustuva signaali riitä avaamaan sitä. Vastaavasti transistori VT2 on myös suljettu. Rele K1 vetää ja sen käyttökoskettimet ovat kiinni, jolloin lamput palavat.

Kun valaistus kasvaa toimintakynnykseen, valovastuksen vastus pienenee ja avautuu, minkä jälkeen rele K1 sammuu ja avaa lamppujen virtapiirin.

2. Valokuvaviestin tyypit

Mallivalikoima on riittävän suuri, jotta voit valita oikean:

• tuotteen rungon ulkopuolella sijaitsevalla etäanturilla, johon on kytketty 2 johtoa;
• Lux 2 - laite, jolla on korkea luotettavuus ja laatutaso;
• valokuvarele, jossa on 12 V virtalähde ja kuorma ei ole suurempi;
• moduuli ajastimella, joka on asennettu DIN-kiskoon;
• Kotimaisen valmistajan IEC-laitteet korkealla laadulla ja toimivuudella;
• AZ 112 - automaattinen kone, jolla on korkea herkkyys;
• ABB, LPX ovat luotettavia eurooppalaisten laatulaitteiden valmistajia.

Valokuvareleen kytkentämenetelmät

Ennen kuin ostat anturin, sinun on laskettava lamppujen käyttämä teho ja otettava se 20% marginaalilla. Merkittävällä kuormalla katuvalokuvareleen piiri tarjoaa lisäasennuksen sähkömagneettiselle käynnistimelle, jonka käämitys on kytkettävä päälle valokuvareleen koskettimien kautta ja kytkettävä kuorma tehokoskettimilla.

Tätä menetelmää käytetään harvoin kotona.

Ennen asennusta tarkastetaan syöttöjännite ~220 V. Kytkentä tehdään katkaisijalla. Valokuvatunnistin on asennettu siten, että taskulampun valo ei putoa siihen.

Laite käyttää liittimiä johtojen yhdistämiseen, mikä helpottaa asennusta. Jos ne puuttuvat, käytetään kytkentärasiaa.

Mikroprosessorien käytön ansiosta valoreleen kytkentäkaavio muiden elementtien kanssa on saanut uusia toimintoja. Toimintaalgoritmiin lisättiin ajastin ja liiketunnistin.

On kätevää, kun lamput syttyvät automaattisesti, kun henkilö kulkee tasanteella tai puutarhapolkua pitkin. Lisäksi toiminta tapahtuu vain pimeässä. Ajastimen käytön vuoksi kuvarele ei reagoi ohi kulkevien autojen ajovaloihin.

Yksinkertaisin kytkentäkaavio liiketunnistimella varustetulle ajastimelle on sarja. Kalliille malleille on kehitetty erityisiä ohjelmoitavia piirejä, jotka ottavat huomioon erilaiset käyttöolosuhteet.

Valokuvarele katuvalaistukseen

Valokuvareleen kytkemiseksi piiri kiinnitetään sen runkoon. Se löytyy laitteen dokumentaatiosta.

Laitteesta tulee kolme johtoa.

1. Nollajohdin - yleinen lampuille ja valoreleille (punainen).
2. Vaihe - kytketty laitteen tuloon (ruskea).
3. Potentiaalijohdin jännitteen syöttämiseksi valoreleen lamppuihin (sininen).

Laite toimii vaihekatkos- tai vaihekytkentäperiaatteella. Värimerkinnät voivat vaihdella valmistajasta toiseen. Jos verkossa on maadoitusjohdin, sitä ei ole kytketty laitteeseen.

Malleissa, joissa on sisäänrakennettu anturi, joka sijaitsee läpinäkyvän kotelon sisällä, katuvalaistus toimii itsenäisesti. Sinun tarvitsee vain syöttää siihen virtaa.

Lisävarusteita kauko-antureilla käytetään, kun kuvareleen elektroninen sisältö on kätevästi sijoitettu ohjauspaneeliin muiden laitteiden kanssa. Tällöin ei tarvita erillistä asennusta, sähköjohdotusta ja huoltoa korkealla. Elektroniikkayksikkö sijoitetaan sisätiloihin ja anturi viedään ulos.

Katuvalaistuksen valokuvareleen ominaisuudet: kaavio

Kun asennat kuvareleen ulkotiloihin, sinun on otettava huomioon joitain tekijöitä.

1. Syöttöjännitteen saatavuus sekä koskettimien ja kuorman yhteensopivuusteho.
2. Laitteiden asentaminen syttyvien materiaalien lähelle ja aggressiiviseen ympäristöön ei ole sallittua.
3. Laitteen pohja sijaitsee alareunassa.
4. Anturin edessä ei saa olla liikkuvia esineitä, kuten puiden oksia.

Johdot on kytketty ulkona olevan kytkentärasian kautta. Se on kiinnitetty valokuvareleen viereen.

Valokuvareleen valinta

1. Mahdollisuus säätää vastekynnystä mahdollistaa anturin herkkyyden säätämisen vuodenajan tai pilvisen sään mukaan. Tuloksena on energiansäästöä.
2. Vähimmäistyövoimakustannuksia vaaditaan, kun asennat valokuvareleen, jossa on sisäänrakennettu herkkä elementti. Tämä ei vaadi erityisiä taitoja.
3. Ajastinrele on hyvin ohjelmoitavissa tarpeitaan ja toimintaansa varten asetetussa tilassa. Voit asettaa laitteen sammumaan yöksi. Laitteen rungossa oleva merkintä ja painikeohjaus tekevät asetuksista helppoa.

Johtopäätös

Valokuvareleen avulla voit automaattisesti ohjata lampun syttymisaikaa. Nyt ei ole enää tarvetta ryhtyä lampunsytyttimeksi. Valokuvapiiri sytyttää valot kaduilla iltaisin ja sammuttaa ne aamulla ilman ihmisen väliintuloa. Laitteilla voidaan ohjata valaistusjärjestelmää, mikä lisää sen resursseja ja helpottaa käyttöä.

Valovastusten pohjalta rakennettuja valoantureita (valaistus) käytetään melko usein todellisissa Arduino-projekteissa. Ne ovat suhteellisen yksinkertaisia, eivät kalliita, ja niitä on helppo löytää ja ostaa mistä tahansa verkkokaupasta. Arduino-valovastuksen avulla voit ohjata valon tasoa ja reagoida sen muutoksiin. Tässä artikkelissa tarkastellaan, mitä valovastus on, miten siihen perustuva valoanturi toimii ja kuinka anturi liitetään oikein Arduino-levyihin.

Valovastus, kuten nimestä voi päätellä, liittyy suoraan vastuksiin, joita löytyy usein melkein kaikista elektronisista piireistä. Perinteisen vastuksen pääominaisuus on sen vastuksen arvo. Jännite ja virta riippuvat siitä, vastuksen avulla asetamme muiden komponenttien tarvittavat toimintatilat. Pääsääntöisesti vastuksen vastusarvo ei käytännössä muutu samoissa käyttöolosuhteissa.

Toisin kuin perinteiset vastukset, valovastus voi muuttaa vastustaan ​​ympäristön valon tason mukaan. Tämä tarkoittaa, että elektroniikkapiirin parametrit muuttuvat jatkuvasti; ensinnäkin olemme kiinnostuneita valovastuksen yli menevästä jännitteestä. Tallentamalla nämä jännitteen muutokset Arduinon analogisiin nastoihin voimme muuttaa piirin logiikkaa ja luoda siten laitteita, jotka mukautuvat ulkoisiin olosuhteisiin.

Fotovastuksia käytetään melko aktiivisesti monissa järjestelmissä. Yleisin sovellus on katuvalaistus. Jos yö saapuu kaupunkiin tai tulee pilvistä, valot syttyvät automaattisesti. Kotiin voit tehdä taloudellisen hehkulampun valovastuksesta, joka syttyy ei aikataulun mukaan, vaan valaistuksesta riippuen. Voit tehdä jopa valoanturiin perustuvan turvajärjestelmän, joka laukeaa heti suljetun kaapin tai kassakaapin avaamisen ja valaistuksen jälkeen. Kuten aina, kaikkien Arduino-anturien käyttöaluetta rajoittaa vain mielikuvituksemme.

Mitä valovastuksia voi ostaa verkkokaupoista

Markkinoiden suosituin ja edullisin anturivaihtoehto ovat kiinalaisten yritysten massatuotemallit, valmistajan VT:n tuotteiden kloonit. Aina ei ole mahdollista selvittää, kuka ja mitä tämä tai tuo toimittaja tarkalleen tuottaa, mutta yksinkertaisin vaihtoehto on varsin sopiva aloittaaksesi valovastuksen.

Aloittelevaa Arduino-käyttäjää voidaan neuvoa ostamaan valmis valokuvamoduuli, joka näyttää tältä:

Tässä moduulissa on jo kaikki tarvittavat elementit valovastuksen liittämiseksi helposti Arduino-korttiin. Jotkut moduulit toteuttavat vertailupiirin ja tarjoavat digitaalisen lähdön ja trimmausvastuksen ohjausta varten.

Venäläistä radioamatööria voidaan neuvoa kääntymään venäläisen PA-anturin puoleen. Myynnissä on FR1-3, FR1-4 jne. - valmistettu Neuvostoliiton aikana. Mutta tästä huolimatta FR1-3 on tarkempi yksityiskohta. Tästä seuraa hintaero: FR:ltä he pyytävät enintään 400 ruplaa. FR1-3 maksaa yli tuhat ruplaa kappaleelta.

Valovastuksen merkintä

Venäjällä valmistettujen mallien nykyaikainen merkintä on melko yksinkertaista. Kaksi ensimmäistä kirjainta ovat PhotoResistor, numerot viivan jälkeen osoittavat kehitysnumeron. FR -765 - valovastus, kehitys 765. Yleensä merkitty suoraan osan runkoon

VT-anturin resistanssialue on merkitty merkintäkaaviossa. Esimerkiksi:

• VT83N1 - 12-100 kOhm (12K - valaistu, 100K - pimeässä)
• VT93N2 - 48-500kOhm (48K – valaistu, 100K – pimeässä).

Joskus mallien tietojen selventämiseksi myyjä toimittaa valmistajalta erityisen asiakirjan. Toimintaparametrien lisäksi siellä ilmoitetaan myös osan tarkkuus. Kaikissa malleissa on herkkyysalue spektrin näkyvässä osassa. Kerätä valon anturi Sinun on ymmärrettävä, että toiminnan tarkkuus on suhteellinen käsite. Jopa saman valmistajan, saman erän tai saman oston malleissa se voi poiketa 50 % tai enemmän.

Tehtaalla osat on viritetty aallonpituuksille punaisesta vihreään valoon. Useimmat ihmiset "näkevät" myös infrapunasäteilyä. Erityisen tarkat osat voivat havaita jopa ultraviolettivalon.

Anturin edut ja haitat

Valovastusten suurin haittapuoli on spektrin herkkyys. Tulevan valon tyypistä riippuen vastus voi vaihdella useita suuruusluokkia. Haittoja ovat myös alhainen reaktionopeus valaistuksen muutoksiin. Jos valo vilkkuu, anturilla ei ole aikaa reagoida. Jos muutostaajuus on melko korkea, vastus lakkaa yleensä "näkemästä", että valaistus muuttuu.

Edut ovat yksinkertaisuus ja saavutettavuus. Suora vastuksen muutos riippuen siihen osuvasta valosta mahdollistaa sähköliitäntäpiirin yksinkertaistamisen. Itse valovastus on erittäin halpa, se sisältyy lukuisiin Arduino-sarjoihin ja -konstruktoreihin, ja siksi se on saatavana melkein kaikille aloitteleville Arduinon valmistajille.

Valovastuksen liittäminen Arduinoon

Projekteissa arduino Valovastusta käytetään valoanturina. Sieltä tietoja vastaanottava kortti voi kytkeä releitä päälle tai pois päältä, käynnistää moottoreita ja lähettää viestejä. Luonnollisesti meidän on kytkettävä anturi oikein.

Valoanturin kytkentäkaavio Arduinoon on melko yksinkertainen. Jos käytämme valovastusta, niin kytkentäkaaviossa anturi on toteutettu jännitteenjakajana. Yksi varsi vaihtuu valaistustason mukaan, toinen syöttää jännitettä analogiseen tuloon. Ohjainsirussa tämä jännite muunnetaan digitaaliseksi dataksi ADC:n kautta. Koska Kun anturin vastus pienenee valon osuessa siihen, myös sen yli laskevan jännitteen arvo pienenee.

Riippuen siitä, mihin jakajan varteen sijoitimme valovastuksen, analogiseen tuloon syötetään joko korotettua tai alennettua jännitettä. Jos valovastuksen yksi jalka on kytketty maahan, jännitteen maksimiarvo vastaa pimeyttä (valovastuksen resistanssi on maksimi, melkein kaikki jännite putoaa sen yli) ja minimiarvo vastaa hyvää valaistusta (vastus on lähellä nollaa, jännite on minimaalinen). Jos yhdistämme valovastuksen varren virtalähteeseen, käyttäytyminen on päinvastainen.

Itse levyn asentamisen ei pitäisi aiheuttaa vaikeuksia. Koska valovastuksessa ei ole napaisuutta, se voidaan liittää molemmilta puolilta; se voidaan juottaa levyyn, liittää johtoilla piirilevyllä tai käyttää tavallisilla pidikkeillä (krokotiilipidikkeillä) liitäntään. Piirin virtalähde on itse Arduino. Valovastus yksi jalka on kytketty maahan, toinen on kytketty ADC-korttiin (esimerkissämme - AO). Yhdistämme 10 kOhm vastuksen samaan jalkaan. Luonnollisesti voit liittää valovastuksen analogisen nastan A0 lisäksi myös mihin tahansa muuhun.

Muutama sana lisävastuksesta 10 K. Sillä on piirissämme kaksi toimintoa: piirin virran rajoittaminen ja tarvittavan jännitteen tuottaminen piiriin jakajan avulla. Virran rajoitus on tarpeen tilanteessa, jossa täysin valaistu fotovastus pienentää resistanssiaan jyrkästi. Ja jännitteen muodostus on tarkoitettu ennustettavissa oleville arvoille analogisessa portissa. Itse asiassa normaaliin toimintaan valovastuksillamme riittää 1K resistanssi.

Muuttamalla vastuksen arvoa voimme "siirtää" herkkyystason "tummalle" ja "vaalealle" puolelle. Joten 10 K antaa nopean valon vaihdon. 1K:n tapauksessa valoanturi havaitsee tarkemmin korkeat valotasot.

Jos käytät valmiita valoanturimoduulia, liitäntä on vielä yksinkertaisempaa. Yhdistämme VCC-moduulin lähdön levyn 5V-liittimeen, GND maahan. Yhdistämme loput nastat Arduino-liittimiin.

Jos levyllä on digitaalinen lähtö, lähetämme sen digitaalisiin nastoihin. Jos se on analoginen, siirry analogiseen. Ensimmäisessä tapauksessa saamme liipaisusignaalin - valaistustaso on ylitetty (liipaisukynnystä voidaan säätää säätövastuksen avulla). Analogisista nastoista voimme saada todelliseen valaistustasoon verrannollisen jännitearvon.

Esimerkkipiirros valovastuksen valoanturista

Kytkemme valovastuksen piirin Arduinoon ja varmistimme, että kaikki oli tehty oikein. Nyt jäljellä on vain ohjelmoida ohjain.

Valotunnistimen luonnoksen kirjoittaminen on melko yksinkertaista. Meidän tarvitsee vain poistaa nykyinen jännitearvo analogisesta nastasta, johon anturi on kytketty. Tämä tehdään käyttämällä analogRead()-funktiota, jonka me kaikki tiedämme. Voimme sitten suorittaa joitain toimintoja valotasosta riippuen.

Tehdään luonnos valoanturista, joka kytkee päälle tai pois LEDin, joka on kytketty seuraavan piirin mukaan.

Toiminta-algoritmi on seuraava:

• Määritä signaalin taso analogisesta nastasta.
• Vertaamme tasoa kynnysarvoon. Maksimiarvo vastaa pimeyttä, minimiarvo vastaa maksimivaloa. Valitaan kynnysarvo, joka on yhtä suuri kuin 300.
• Jos taso on pienempi kuin kynnys, on pimeää, sinun on kytkettävä LED päälle.
• Muussa tapauksessa sammuta LED.

Peittamalla valovastuksen (käsilläsi tai valonkestävällä esineellä) voimme tarkkailla LEDin syttymistä ja sammumista. Muuttamalla koodin kynnysparametria voimme pakottaa hehkulampun syttymään/sammumaan eri valaistustasoilla.

Asennuksen aikana yritä sijoittaa valovastus ja LED mahdollisimman kauas toisistaan, jotta valoanturiin putoaa vähemmän valoa kirkkaasta LEDistä.

Valotunnistin ja tasainen taustavalon kirkkauden muutos

Voit muokata projektia niin, että LEDin kirkkaus muuttuu valaistustason mukaan. Lisäämme algoritmiin seuraavat muutokset:

• Muutamme hehkulampun kirkkautta PWM:n kautta lähettämällä arvoja 0 - 255 LED-nastalle analogWrite()-toiminnolla.
• Käytämme map()-toimintoa muuntaaksemme valon tason digitaalisen arvon valoanturista (0 - 1023) LED-kirkkauden PWM-alueeksi (0 - 255).

Piirrosesimerkki:

#define PIN_LED 10 #define PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup() ( Serial.begin(9600); pinMode(PIN_LED, OUTPUT); ) void loop() ( int val = analogRead(PIN_PHOTO_SENSOR); Serial.println(val); int ledPower = map(val, 0, 1023, 0, 255); // Muunna tuloksena oleva arvo PWM-signaalitasoksi. Mitä pienempi valaistusarvo, sitä vähemmän virtaa meidän on syötettävä LEDiin PWM:n kautta. analogWrite(PIN_LED, ledPower) ; // Muuta kirkkautta)

Jos kyseessä on toinen yhteystapa, jossa analogisesta portista tuleva signaali on verrannollinen valaistusasteeseen, sinun on lisäksi "käännettävä" arvo vähentämällä se maksimista:

Int arvo = 1023 – analoginenRead(PIN_KUVA_RESISTORI);

Valoanturipiiri valovastuksen ja releen avulla

Esimerkkejä releiden kanssa työskentelyn luonnoksista on artikkelissa releiden ohjelmointi Arduinossa. Tässä tapauksessa meidän ei tarvitse tehdä monimutkaisia ​​liikkeitä: "pimeyden" määrittämisen jälkeen kytkemme vain releen päälle ja käytämme vastaavaa arvoa sen nastalle.

#define PIN_RELAY 10 #define PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup() ( pinMode(PIN_RELAY, OUTPUT); digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); ) void loop() ( int val = analogRead(PIN_PHOTO_SENSOR); if (arvo)< 300) { // Светло, выключаем реле digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); } else { // Темновато, включаем лампочку digitalWrite(PIN_RELAY, LOW); } }

Johtopäätös

Projektit, joissa käytetään valovastukseen perustuvaa valoanturia, ovat melko yksinkertaisia ​​ja tehokkaita. Voit toteuttaa monia mielenkiintoisia projekteja, ja laitteiden kustannukset eivät ole korkeat. Valovastus on kytketty jännitteenjakajapiirillä, jossa on lisävastus. Anturi on kytketty analogiseen porttiin mittaamaan erilaisia ​​valotasoja tai digitaaliseen, jos välitämme vain pimeyden tosiasiasta. Luonnoksessa luemme yksinkertaisesti dataa analogisesta (tai digitaalisesta) portista ja päätämme, kuinka reagoida muutoksiin. Toivotaan, että nyt tällaisia ​​yksinkertaisia ​​"silmiä" ilmestyy projekteihinne.

Seuraavassa projektissamme käytämme valovastusta. Ja harkitsemme yövalon käyttöönottoa makuuhuoneeseen, joka syttyy automaattisesti, kun on pimeää, ja sammuu, kun siitä tulee valoa.

Fotovastuksen resistanssi riippuu siihen osuvasta valosta. Käyttämällä valovastusta yhdessä tavanomaisen 4,7 kOhmin vastuksen kanssa, saadaan jännitteenjakaja, jossa valovastuksen läpi kulkeva jännite muuttuu valotason mukaan.

Käytämme jännitteen jakajalta Arduino ADC:n tuloon. Siellä vertaamme saatua arvoa tiettyyn kynnykseen ja sytytämme tai sammutamme lampun.

Jakajan kytkentäkaavio on esitetty alla. Kun valaistus lisääntyy, valovastuksen vastus laskee ja vastaavasti jakajan lähdön (ja ADC-tulon) jännite kasvaa. Kun valaistus heikkenee, kaikki on toisinpäin.

Alla olevassa kuvassa näkyy koottu piiri leipälevylle. Jännitteet 0V ja 5V on otettu Arduinosta. Pin A0 käytetään ADC-tulona.

Alla on Arduino-sketsi. Tässä opetusohjelmassa yksinkertaisesti kytkemme päälle ja pois Arduino-levyyn sisäänrakennetun LEDin. Voit kytkeä kirkkaamman LEDin jalkaan 13 (~220 ohmin vastuksen kautta). Jos kytket tehokkaamman kuorman, kuten hehkulampun, se tulee kytkeä releen tai tyristorin kautta.

Ohjelmakoodissa on kommentoituja osioita, joita käytetään virheenkorjaukseen. On mahdollista ohjata ADC-arvoa (0 - 1024). Sinun on myös muutettava koodissa oleva arvo 500 (päälle ja pois päältä -kynnys) arvoon, jonka valitset kokeellisesti muuttamalla valaistusta.

/* ** Yövalo ** ** www.hobbytronics.co.uk */ int sensorPin = A0; // aseta tulohaara ADC:lle unsigned int sensorValue = 0; // valovastuksen digitaalinen arvo void setup() ( pinMode(13, OUTPUT); Serial.begin(9600); // aloita sarjadatan lähtö (testausta varten) void loop() ( sensorValue = analogRead(sensorPin); // lue arvo valovastuksesta if(sensorValue<500) digitalWrite(13, HIGH); // включаем else digitalWrite(13, LOW); // выключаем // Для отладки раскомментируйте нижеследующие строки //Serial.print(sensorValue, DEC); // вывод данных с фоторезистора (0-1024) //Serial.println(""); // возврат каретки //delay(500); }